선박엔진에서 배기재순환이 연소과정에 미치는 영향

박권하; R. Prosser

doi:10.9726/kspse.2023.27.3.047

주제분류

...

저널정보

한국동력기계공학회
동력시스템공학회지 학술저널
동력시스템공학회지 제27권 제3호
2023.6 47 - 56 (10page)
DOI : 10.9726/kspse.2023.27.3.047

저자정보

박권하 (한국해양대학교)
R. Prosser (University of Manchester)

이용수
내서재: 0

내서재에 추가
되었습니다. 내서재에서
삭제되었습니다.

초록·키워드

오류제보하기

선박에서 배출되는 이산화탄소에 대한 규제가 강화되고 저탄소 또는 무탄소 연료에 대한 기술이 개발되고 있다. 그러나 현재 중유로 작동하는 선박용 디젤엔진은 계속 사용될 것으로 예상되며 중유를 이용한 선박용 디젤엔진의 성능향상에 대한 연구가 지속되어야 한다. 본 연구에서는 배기가스재순환기술(EGR)이 연소거동에 미치는 영향을 분석하였다. 연소실에서 연료, 화염, 온도 및 연소 생성물 거동과 같은 연소과정에 대한 EGR의 영향을 분석하였다. 질소산화물 배출은 EGR 비율이 증가함에 따라 기하급수적으로 감소된다. 그러나 EGR율이 증가하면 연료분무의 전파거리가 증가하고 저온상태에서 다량의 연료가 연소실 하부면에 분포하게 되면서 미연소 연료량은 13.3%까지 크게 증가한다. 에너지 효율과 기타 배출가스를 종합적으로 고려할 때 EGR율은 23% 이하로 유지하는 것이 바람직하다.

Regulations on carbon dioxide emitted from ships have been strengthened, and technologies for low-carbon or carbon-free fuel have been developed. However, marine engines currently operating on heavy fueled oil are expected to continue to be used. Therefore, it is necessary to continue research on the performance improvement of marine diesel engines using heavy fueled oil. This study analyzed the effects of exhaust gas recirculation (EGR) on combustion behaviors. The effect of EGR on the combustion process such as fuel, flame, temperature, and combustion products behavior in the combustion chamber was analyzed. The emission of nitrogen oxides is reduced exponentially with the increase of the EGR rate. However, when the EGR rate increases, the propagation distance of the fuel spray increases and a large amount of fuel is distributed on the lower surface of the chamber in a low temperature state with the increase of the EGR rate. Therefore, the amount of unburned fuel is greatly increased up to 13.3%. Considering both energy efficiency and other emissions, it is desirable to keep the EGR rate below 23%.

#선박엔진 #장행정 #배기재순환 #연소 #Marine Engine #Long Stroke #Exhaust Gas Recirculation #Combustion